JP2003293981A - Turbo molecular pump system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はターボ分子ポンプ
システムに関し、特に半導体製造装置などに使用され、
磁気軸受で回転軸が軸支されて高速回転するターボ分子
ポンプシステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbo molecular pump system, which is particularly used in semiconductor manufacturing equipment,
The present invention relates to a turbo molecular pump system in which a rotating shaft is supported by a magnetic bearing and rotates at high speed.
【0002】[0002]
【従来の技術】図8は従来のターボ分子ポンプ本体の縦
断面図であり、図9はターボ分子ポンプ装置のシステム
概念図を示す。2. Description of the Related Art FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a conventional turbo molecular pump body, and FIG. 9 is a system conceptual view of a turbo molecular pump device.
【0003】図8において、ターボ分子ポンプ1は回転
軸3とステータ2とを含み、回転軸3の下端側と回転軸
3の上下に対向して、回転軸3とステータ2との間の相
対位置を検出する位置検出センサ8,9,10が設けら
れている。位置検出センサ8,9,10の検出信号は、
図9に示すポンプコントローラ21内の位置検出センサ
アンプ31に与えられ、位置検出センサアンプ31から
回転軸3の位置検出信号(アナログ信号もしくはデジタ
ル信号)が出力される。回転軸3の上側と下側には回転
軸3を磁気軸受支持するための電磁石5,6,7が設け
られている。さらに、回転軸3の中央部分に対向するよ
うに、回転軸3を回転駆動するためのモータ4が設けら
れている。In FIG. 8, a turbo molecular pump 1 includes a rotary shaft 3 and a stator 2. The lower end side of the rotary shaft 3 and the upper and lower sides of the rotary shaft 3 are opposed to each other, and the rotary shaft 3 and the stator 2 are relatively opposed to each other. Position detection sensors 8, 9 and 10 for detecting the position are provided. The detection signals of the position detection sensors 8, 9, 10 are
The position detection sensor amplifier 31 in the pump controller 21 shown in FIG. 9 outputs the position detection signal (analog signal or digital signal) of the rotary shaft 3 from the position detection sensor amplifier 31. Electromagnets 5, 6 and 7 for supporting the rotating shaft 3 by magnetic bearings are provided on the upper side and the lower side of the rotating shaft 3. Further, a motor 4 for rotationally driving the rotary shaft 3 is provided so as to face the central portion of the rotary shaft 3.
【0004】モータ4は図9に示されるモータコントロ
ーラ29によって回転制御され、電磁石5,6,7によ
る磁気軸受は磁気軸受コントローラ28によって制御さ
れる。これらの磁気軸受コントローラ28およびモータ
コントローラ29はポンプ本体外に設けたポンプコント
ローラ21内に配置される。さらに、回転軸3の上下端
には非常用軸受11,12が設けられている。この非常
用軸受11,12は磁気軸受装置が制御不能になったと
きに回転軸3を支持する。The motor 4 is rotationally controlled by a motor controller 29 shown in FIG. 9, and the magnetic bearings by the electromagnets 5, 6, 7 are controlled by a magnetic bearing controller 28. The magnetic bearing controller 28 and the motor controller 29 are arranged in a pump controller 21 provided outside the pump body. Further, emergency bearings 11 and 12 are provided at the upper and lower ends of the rotary shaft 3. The emergency bearings 11 and 12 support the rotary shaft 3 when the magnetic bearing device becomes out of control.
【0005】また、図8には図示していないが、回転軸
3の回転数を検出する回転検出センサ25がステータ2
内に配置されており、図9で示されるようにその信号が
ポンプコントローラ21内の回転検出センサアンプ30
を介して回転軸3の回転数信号が作り出される。Although not shown in FIG. 8, the rotation detecting sensor 25 for detecting the number of rotations of the rotating shaft 3 is provided in the stator 2.
The rotation detection sensor amplifier 30 in the pump controller 21 has its signal as shown in FIG.
A rotational speed signal of the rotary shaft 3 is generated via the.
【0006】位置検出センサ8,9,10は、一般にリ
ラクタンス式や渦電流式に代表される磁気式センサが使
用され、また回転検出センサ25は、ホールICもしく
は磁気センサが使用される。このターボ分子ポンプをエ
ッチングやCVD(ChemicalVapor Deposition)のよう
な反応生成物の多量に発生するプロセスに用いた場合、
ポンプ本体内部にこの反応生成物が付着して、回転軸3
の回転が不具合になることがある。The position detecting sensors 8, 9 and 10 are generally magnetic sensors represented by a reluctance type or an eddy current type, and the rotation detecting sensor 25 is a Hall IC or a magnetic sensor. When this turbo molecular pump is used in a process that generates a large amount of reaction products such as etching and CVD (Chemical Vapor Deposition),
This reaction product adheres to the inside of the pump body,
The rotation of may become defective.
【0007】そこで、反応生成物の堆積を防止するため
に、ポンプ本体20内に配置したヒータ13によって加
熱してポンプ温度を高温に制御するのが一般的である。
このためにポンプ本体20内に温度センサ14が設けら
れており、この温度センサ14の出力がポンプコントロ
ーラ21内に配置される温度センサアンプ35で増幅さ
れ、その出力をもとにポンプコントローラ21内のヒー
タコントローラ32で演算後、ヒータ13への電力をオ
ン・オフするスイッチ33を通して、電力がヒータ13
に投入される。Therefore, in order to prevent the accumulation of reaction products, it is common to control the pump temperature to a high temperature by heating with a heater 13 arranged in the pump body 20.
Therefore, the temperature sensor 14 is provided in the pump body 20, and the output of the temperature sensor 14 is amplified by the temperature sensor amplifier 35 arranged in the pump controller 21. After the calculation by the heater controller 32 of the heater 13, the power is supplied to the heater 13 through the switch 33 that turns on and off the power to the heater 13.
Be thrown into.
【0008】さらに、ポンプコントローラ21内には、
外部との通信を可能とする通信ユニット34が設けられ
ており、磁気軸受の動作状況を外部に出力したり、外部
からの指令によって操作できるようにしている。Further, in the pump controller 21,
A communication unit 34 that enables communication with the outside is provided so that the operating status of the magnetic bearing can be output to the outside or operated by a command from the outside.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来のターボ分子ポン
プ装置では、ポンプ本体20内に配置される温度センサ
14として熱電対や白金抵抗素子やサーミスタが使用さ
れる。温度センサ14に熱電対を用いた場合には、熱電
対アンプまでは補償導線等の特殊電線を使用する必要が
あるが、一般にケーブル長は数mから数10mと長く、
この間でノイズが重畳されてしまい、温度測定において
信頼性が問題となる可能性が高い。また、白金抵抗素子
やサーミスタを用いた場合にも、その信号線が長くなる
ために同様の問題が起こる可能性がある。In the conventional turbo molecular pump device, a thermocouple, a platinum resistance element, or a thermistor is used as the temperature sensor 14 arranged in the pump body 20. When a thermocouple is used for the temperature sensor 14, it is necessary to use a special electric wire such as a compensating lead wire up to the thermocouple amplifier, but generally the cable length is as long as several meters to several tens of meters.
Noise is superimposed during this period, and there is a high possibility that reliability will become a problem in temperature measurement. Also, when a platinum resistance element or a thermistor is used, the signal line becomes long, and the same problem may occur.
【0010】さらに、ヒータ13への電力はスイッチ3
3のオン・オフによるスイッチングにより供給されるた
め、このポンプコントローラ21からヒータ13までの
電力供給ケーブルを他の磁気軸受制御ケーブルと近接さ
せた場合に磁気軸受制御に影響を与える可能性もある。Further, the power to the heater 13 is supplied to the switch 3
Since the power is supplied by switching on / off of 3, the magnetic bearing control may be affected when the power supply cable from the pump controller 21 to the heater 13 is brought close to another magnetic bearing control cable.
【0011】また、ポンプ本体20内に置かれる回転検
出センサ25や位置検出センサ8,9,10も、ケーブ
ル22を介して、それぞれポンプコントローラ21内部
の回転検出センサアンプ30および位置検出センサアン
プ31に信号が送られ、これらアンプによって位置検出
信号および回転信号が作り出されるため、前述のヒータ
コントロ−ルの場合と同様に、その信号の伝送長さが長
くなり、外部のノイズの影響を受けやすいといった問題
があった。The rotation detecting sensor 25 and the position detecting sensors 8, 9 and 10 placed in the pump body 20 are also connected via the cable 22 to the rotation detecting sensor amplifier 30 and the position detecting sensor amplifier 31 inside the pump controller 21, respectively. Since the position detection signal and the rotation signal are generated by these amplifiers, the transmission length of the signal becomes long as in the case of the above-mentioned heater control, and it is easily affected by external noise. There was such a problem.
【0012】それゆえに、この発明の主たる目的は、前
記した従来のヒータコントローラ付のターボ分子ポンプ
装置の問題を解決し、反応性生成物のポンプ内での付着
堆積を高温制御によって安定して防止することができ、
さらに、回転軸の回転数や位置検出も外部のノイズの影
響受け難くすることによって、安定したターボ分子ポン
プシステムを構築することを目的とする。Therefore, the main object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional turbo molecular pump device with a heater controller, and to stably prevent the deposition of reactive products in the pump by high temperature control. You can
Furthermore, it is an object of the present invention to construct a stable turbo molecular pump system by making the rotational speed and position detection of the rotating shaft less susceptible to external noise.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】この発明は回転軸が磁気
軸受されて回転するポンプ本体と、ポンプ本体を制御す
るポンプコントローラとがケーブルによって接続され、
該ポンプ本体をヒータによって温度調節するターボ分子
ポンプ装置において、ポンプ本体内部に配置される温度
センサおよび該温度センサの出力を増幅するアンプを備
えたことを特徴とする。According to the present invention, a pump main body whose rotating shaft rotates with magnetic bearings and a pump controller for controlling the pump main body are connected by a cable,
A turbo molecular pump device in which the temperature of the pump body is adjusted by a heater is characterized by including a temperature sensor arranged inside the pump body and an amplifier for amplifying the output of the temperature sensor.
【0014】このように温度センサのアンプをポンプ本
体内に配置することで、温度センサからそのアンプまで
の微弱信号伝達経路を短くすることができ、これによっ
て温度測定についての信頼性を向上させることができ
る。By arranging the temperature sensor amplifier in the pump body in this way, the weak signal transmission path from the temperature sensor to the amplifier can be shortened, thereby improving the reliability of temperature measurement. You can
【0015】さらに、ポンプ本体に内蔵され、ヒータへ
の電力を制御するスイッチと、スイッチを制御するヒー
タコントローラとを備えたことを特徴とする。Further, it is characterized in that it is provided with a switch built in the pump body for controlling electric power to the heater and a heater controller for controlling the switch.
【0016】このように、ヒータへの電力供給のための
スイッチをポンプ本体に内蔵させることで、ポンプ本体
とポンプコントローラを接続するケーブル内から、電圧
レベルがデジタル的に変化するスイッチからヒータへの
ケーブルを省くことができ、その他のケーブルへのノイ
ズの影響をなくすることができる。By thus incorporating the switch for supplying electric power to the heater in the pump main body, the switch from the switch whose voltage level is digitally changed to the heater is changed from within the cable connecting the pump main body and the pump controller. The cable can be omitted, and the influence of noise on other cables can be eliminated.
【0017】また、ヒータコントローラはポンプ本体に
内蔵され、ポンプ本体の外部からの指令によってヒータ
による加熱を制御することを特徴とする。Further, the heater controller is built in the pump main body, and controls the heating by the heater according to a command from the outside of the pump main body.
【0018】このように、ヒータコントローラをポンプ
に内蔵させたことによって、ヒータコントロールを全て
ポンプ本体内に収め、ヒータコントロールに要するケー
ブル(ハーネス)をなくする結果、そのシステムの信頼
性向上およびコストダウンを図ることができる。As described above, by incorporating the heater controller in the pump, the heater control is entirely contained in the pump main body, and the cable (harness) required for the heater control is eliminated. As a result, the system reliability is improved and the cost is reduced. Can be achieved.
【0019】さらに、温度センサ用のアンプからの出力
は、デジタル信号であることを特徴とする。Further, the output from the amplifier for the temperature sensor is a digital signal.
【0020】デジタル信号を使用することにより、ケー
ブル長が長くても、測定した結果を正確にコントローラ
に伝えることができる。By using the digital signal, the measurement result can be accurately transmitted to the controller even if the cable length is long.
【0021】さらに、ポンプ本体とポンプコントローラ
との間を接続するケーブルと、モータおよびヒータの電
力供給用に使用するケーブルとを他のケーブルと分離し
て設けることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that a cable connecting between the pump body and the pump controller and a cable used for supplying electric power to the motor and the heater are provided separately from other cables.
【0022】このように構成することで、電力供給を主
とするモータおよびヒータの電力供給用ケーブルから発
生するノイズの影響を他に及ぼすことを抑制でき、ポン
プ全体のシステムの信頼性を高めることができる。With this structure, it is possible to suppress the influence of noise generated from the power supply cables of the motor and the heater, which mainly supply power, from affecting the others, and to improve the reliability of the entire pump system. You can
【0023】他の発明は、回転軸が磁気軸受されて回転
するポンプ本体と、ポンプ本体を制御するポンプコント
ローラとがケーブルによって接続され、ポンプ本体内に
回転軸の回転数を測定する回転検出センサを有するター
ボ分子ポンプ装置において、ポンプ本体に内蔵され、回
転センサの出力を増幅する回転センサアンプを備えたこ
とを特徴とする。According to another aspect of the present invention, a pump main body whose rotary shaft rotates with magnetic bearings and a pump controller for controlling the pump main body are connected by a cable, and a rotation detecting sensor for measuring the rotational speed of the rotary shaft in the pump main body. The turbo molecular pump device having the above is characterized by including a rotation sensor amplifier which is built in the pump body and amplifies the output of the rotation sensor.
【0024】このように、回転センサアンプを本体内部
に配置することで、回転センサからそのアンプまでの微
弱信号伝達経路を短くすることができ、これによって回
転測定についての信頼性を向上させることができる。By arranging the rotation sensor amplifier inside the main body as described above, the weak signal transmission path from the rotation sensor to the amplifier can be shortened, thereby improving the reliability of rotation measurement. it can.
【0025】さらに、ポンプ本体内に配置され、回転軸
の位置を検出する位置検出センサおよび位置検出センサ
の出力を増幅する位置検出センサアンプを含むことを特
徴とする。Further, the present invention is characterized by including a position detecting sensor arranged in the pump body for detecting the position of the rotary shaft and a position detecting sensor amplifier for amplifying the output of the position detecting sensor.
【0026】このように、ポンプ本体内に回転軸の位置
検出センサ用のアンプを配置することで、位置検出セン
サからそのアンプまでの微弱信号伝達経路を短くするこ
とができ、これによって回転軸位置測定についての信頼
性を向上させることができる。By arranging the amplifier for the position detecting sensor of the rotary shaft in the pump body in this way, the weak signal transmission path from the position detecting sensor to the amplifier can be shortened, and thereby the position of the rotary shaft can be reduced. The reliability of measurement can be improved.
【0027】[0027]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図を参照しながら詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
A detailed description will be given with reference to the drawings.
【0028】図1はこの発明の第1の実施形態における
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。図1において、この実施形態は、図9に示した従来
例と比較して、温度センサアンプ35をポンプ本体20
内に配置させているのが特徴である。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a turbo molecular pump according to the first embodiment of the present invention. 1, in this embodiment, as compared with the conventional example shown in FIG.
The feature is that it is placed inside.
【0029】温度センサアンプ35からポンプコントロ
ーラ21への信号伝達は、アナログ信号でもデジタル信
号のどちらでもよい。デジタル信号を使用した場合に
は、複数個の温度センサ14のデータを伝送する場合に
も、数本の信号伝送ケーブルで対応可能となる利点があ
る。Signal transmission from the temperature sensor amplifier 35 to the pump controller 21 may be either an analog signal or a digital signal. When a digital signal is used, there is an advantage that even when transmitting data from a plurality of temperature sensors 14, several signal transmission cables can be used.
【0030】この実施形態では、温度センサアンプ35
を内蔵させることで、温度センサ14と温度センサアン
プ35との間の距離を短くでき、両者間に重畳する電気
ノイズの影響を軽減することができる。In this embodiment, the temperature sensor amplifier 35
By incorporating the above, it is possible to shorten the distance between the temperature sensor 14 and the temperature sensor amplifier 35, and reduce the influence of electrical noise superposed between them.
【0031】さらに、図1では、ポンプ本体20とポン
プコントローラ21とをケーブル22のみで接続するよ
うにしたが、複数のケーブルを用いてもよい。特に、ノ
イズ発生の可能性の高く、さらにその電圧レベルの高い
ケーブルのみを別ケーブルとしてまとめ、他のケーブル
と離してポンプコントローラ21からポンプ本体20に
接続することで、他のケーブルへのノイズの影響を軽減
することができる。すなわち、図1においては、モータ
コントローラ29とモータ4との間を接続するケーブル
と、スイッチ33とヒータ13を接続するケーブルだけ
を、他のケーブルと離して配置させることで、ノイズの
影響を軽減することができる。Further, in FIG. 1, the pump main body 20 and the pump controller 21 are connected only by the cable 22, but a plurality of cables may be used. In particular, by grouping only cables having a high possibility of noise generation and having a high voltage level as separate cables and separating them from the other cables and connecting the pump controller 21 to the pump main body 20, noise to other cables can be reduced. The impact can be reduced. That is, in FIG. 1, only the cable connecting the motor controller 29 and the motor 4 and the cable connecting the switch 33 and the heater 13 are arranged separately from the other cables, thereby reducing the influence of noise. can do.
【0032】図2はこの発明の第2の実施形態における
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。この実施形態は、図1の実施形態のように温度セン
サアンプ35をポンプ本体20に内蔵させるだけでな
く、ヒータ13とヒータコントローラ32との間に接続
されるスイッチ33をもポンプ本体20に内蔵させてい
るのが特徴である。この実施形態では、スイッチ33を
もポンプ本体に内蔵させることで、スイッチ33の後段
(スイッチ33とヒータ13間のケーブル)と他のケー
ブルとを隣接させることがなくなる。このスイッチ33
は供給される交流もしくは直流電圧をスイッチングする
役目をもつ。よって、その後段のスイッチ33とヒータ
13間のケーブルには矩形波状の電圧が印加し電磁ノイ
ズが発生する。FIG. 2 is a block diagram showing the overall structure of a turbo molecular pump according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, not only the temperature sensor amplifier 35 is built in the pump body 20 as in the embodiment of FIG. 1, but also a switch 33 connected between the heater 13 and the heater controller 32 is built in the pump body 20. The feature is that it does. In this embodiment, the switch 33 is also incorporated in the pump main body, so that the latter stage of the switch 33 (the cable between the switch 33 and the heater 13) and another cable are not adjacent to each other. This switch 33
Has the role of switching the supplied AC or DC voltage. Therefore, a rectangular wave voltage is applied to the cable between the switch 33 and the heater 13 in the subsequent stage, and electromagnetic noise is generated.
【0033】これに対して、この実施形態のようにスイ
ッチ33をポンプ本体20内に内蔵させたことによっ
て、スイッチ33とヒータ13との間の距離を短くで
き、外部へのノイズの影響を少なくすることができる。On the other hand, by incorporating the switch 33 in the pump body 20 as in this embodiment, the distance between the switch 33 and the heater 13 can be shortened and the influence of noise to the outside can be reduced. can do.
【0034】図3はこの発明の第3の実施形態における
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。この実施形態は、図2の実施形態のように温度セン
サアンプ35とスイッチ33とをポンプ本体20に内蔵
させるだけでなく、ヒータコントローラ32もポンプ本
体20に内蔵させているのが特徴である。この実施形態
では、ヒータ13の温度コントロール構成部品の全てを
ポンプ本体20内部に置いているために、これら構成部
品を近接させたり、また同一箇所部分に配置させること
も可能となる。よってヒータコントロールに要するケー
ブル(ハーネス)をなくする結果、そのシステムの信頼
性向上およびコストダウンを図ることができる。FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of a turbo molecular pump according to the third embodiment of the present invention. This embodiment is characterized in that not only the temperature sensor amplifier 35 and the switch 33 are built in the pump body 20 as in the embodiment of FIG. 2, but also the heater controller 32 is built in the pump body 20. In this embodiment, since all the temperature control components of the heater 13 are placed inside the pump body 20, it is possible to arrange these components close to each other or to arrange them at the same place. Therefore, as a result of eliminating the cable (harness) required for heater control, the reliability of the system can be improved and the cost can be reduced.
【0035】さらに、図2では、ポンプ本体20とポン
プコントローラ21とをケーブル22のみで接続するよ
うに記述したが、複数のケーブルを用いてもよい。特
に、ノイズ発生の可能性が高く、さらにその電圧レベル
の高いケーブルのみを別ケーブルとしてまとめ、他のケ
ーブルと離してポンプコントローラ21からポンプ本体
20に接続することで、他のケーブルへのノイズの影響
を軽減することができる。すなわち、図2においては、
モータコントローラ29とモータ4との間を接続するケ
ーブルと、ヒータコントローラ32とスイッチ33とを
接続するケーブルだけを、他のケーブルと離して配置す
ることで、ノイズの影響を軽減することができる。Further, in FIG. 2, the pump main body 20 and the pump controller 21 are described to be connected only by the cable 22, but a plurality of cables may be used. In particular, by collecting only cables having a high possibility of noise generation and having a high voltage level as separate cables and separating them from the other cables and connecting the pump controller 21 to the pump main body 20, the noise to other cables is prevented. The impact can be reduced. That is, in FIG.
By arranging only the cable connecting the motor controller 29 and the motor 4 and the cable connecting the heater controller 32 and the switch 33 away from the other cables, the influence of noise can be reduced.
【0036】図4はこの発明の第4の実施形態における
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。この実施形態は、図3の実施形態のように、温度セ
ンサアンプ35,スイッチ33,ヒータコントローラ3
2をポンプ本体20に内蔵させるだけでなく、回転検出
センサアンプ30もポンプ本体20に内蔵させているの
が特徴である。この実施形態では、回転検出センサアン
プ30をポンプ本体20内部に収納し、回転検出センサ
25近傍に置くことで、回転検出センサ25の出力を減
衰させることなく回転検出センサアンプ30に入力する
ことができる。その結果、回転軸3が高速で回転した場
合にも確実に、回転数の検出をすることができる。FIG. 4 is a block diagram showing the overall structure of a turbo molecular pump according to the fourth embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the embodiment of FIG. 3 in that the temperature sensor amplifier 35, the switch 33, the heater controller 3
The feature is that not only the pump 2 is built into the pump body 20, but also the rotation detection sensor amplifier 30 is built into the pump body 20. In this embodiment, the rotation detection sensor amplifier 30 is housed inside the pump body 20 and placed near the rotation detection sensor 25, so that the output of the rotation detection sensor 25 can be input to the rotation detection sensor amplifier 30 without being attenuated. it can. As a result, it is possible to reliably detect the number of revolutions even when the rotating shaft 3 rotates at a high speed.
【0037】図5は回転検出センサ25にホールICを
採用した回転検出に関する全体構成を示す図である。図
5において、ホールIC41を回転軸3の端部の1箇所
に取り付けた永久磁石40に対向させ、ホールIC41
の出力はケーブル50を介して、回転検出センサアンプ
30の一部となるコンパレータ43に与えられる。コン
パレータ43はホールICからの信号49と予め設定さ
れたしきい値電圧47とを比較演算し、その出力を回転
パルス51として出力する。FIG. 5 is a diagram showing an overall configuration relating to rotation detection in which a Hall IC is used as the rotation detection sensor 25. In FIG. 5, the Hall IC 41 is opposed to the permanent magnet 40 attached at one position on the end of the rotary shaft 3, and the Hall IC 41
Is output to the comparator 43, which is a part of the rotation detection sensor amplifier 30, via the cable 50. The comparator 43 compares the signal 49 from the Hall IC with a preset threshold voltage 47 and outputs the output as a rotation pulse 51.
【0038】ここで、ケーブル50の内部42には抵抗
45と容量46が存在するが、これらの値はケーブル長
によって比例するために、長尺ケーブルを使用した場合
には、この抵抗45および容量46が増大してしまう。Here, a resistance 45 and a capacitance 46 exist inside the cable 50. Since these values are proportional to the cable length, when the long cable is used, the resistance 45 and the capacitance 46 are used. 46 will increase.
【0039】図6は回転検出センサ25と回転検出セン
サアンプ30との配置を離し、その間を長尺ケーブルで
接続した場合、および回転検出センサ25と回転検出セ
ンサアンプ30とを近接させ、その間を短尺ケーブルで
接続した場合の信号伝達特性を示す図である。特に、図
6(a)(b)は回転軸3が低速で回転する場合の信号
49と、回転パルス50の経時特性を示し、図6(c)
(d)は高速で回転する場合の信号49と、回転パルス
51の経時特性を示す。さらに、各特性において実線は
ケーブルが長い場合を示し、また点線はケーブルが短い
場合の信号を示しており、一点鎖線はしきい値47のレ
ベルを示す。In FIG. 6, when the rotation detecting sensor 25 and the rotation detecting sensor amplifier 30 are separated from each other and a long cable is connected between them, and when the rotation detecting sensor 25 and the rotation detecting sensor amplifier 30 are brought close to each other. It is a figure which shows the signal transmission characteristic at the time of connecting with a short cable. In particular, FIGS. 6A and 6B show the characteristics over time of the signal 49 and the rotation pulse 50 when the rotary shaft 3 rotates at a low speed, and FIG.
(D) shows the time characteristics of the signal 49 and the rotation pulse 51 when rotating at high speed. Further, in each characteristic, the solid line shows the case where the cable is long, the dotted line shows the signal when the cable is short, and the alternate long and short dash line shows the level of the threshold value 47.
【0040】図6から、ケーブルが長い場合には、信号
49の立ち上りおよび立下りが緩やかになっており、こ
れはケーブル内に存在する抵抗45および容量46の影
響を受けているためである。さらに、回転軸3が高速で
回転した場合には、この影響が顕著になり、信号49が
設定したしきい値47より常に低いレベルとなるため
に、回転パルス51を得ることができないようになる。
このようにケーブルを短くすることで、換言すれば、回
転検出センサ25と回転検出センサアンプ30を近接す
ることで、高速回転においても安定した回転パルスを得
ることができる。From FIG. 6, when the cable is long, the rising and falling edges of the signal 49 are gentle, and this is because the resistance 45 and the capacitance 46 existing in the cable are affected. Further, when the rotating shaft 3 rotates at a high speed, this effect becomes remarkable and the signal 49 is always lower than the set threshold value 47, so that the rotating pulse 51 cannot be obtained. .
By thus shortening the cable, in other words, by bringing the rotation detection sensor 25 and the rotation detection sensor amplifier 30 close to each other, it is possible to obtain a stable rotation pulse even at high speed rotation.
【0041】図7はこの発明の第5の実施形態における
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。この実施形態は、図4に示した第4の実施形態のよ
うに、温度センサアンプ35,スイッチ33,ヒータコ
ントローラ32,回転検出センサアンプ30をポンプ本
体20に内蔵させるだけでなく位置検出センサアンプ3
1もポンプ本体20に内蔵させているのが特徴である。FIG. 7 is a block diagram showing the overall configuration of a turbo molecular pump according to the fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, not only the temperature sensor amplifier 35, the switch 33, the heater controller 32, and the rotation detection sensor amplifier 30 are built in the pump body 20 as in the fourth embodiment shown in FIG. Three
The feature is that 1 is also incorporated in the pump body 20.
【0042】この実施形態は、位置検出センサアンプ3
1を内蔵させることで、位置検出センサ8,9,10と
位置検出センサアンプ31との間の距離を短くでき、両
者間に重畳する電気ノイズの影響を軽減することができ
る。In this embodiment, the position detection sensor amplifier 3
By incorporating 1 therein, the distance between the position detection sensors 8, 9 and 10 and the position detection sensor amplifier 31 can be shortened, and the influence of electrical noise superposed between them can be reduced.
【0043】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ポン
プ本体内に各種センサアンプを配置させたことで、各種
センサからそのアンプまでの微弱信号伝達経路を短くす
ることができ、各種センサの信頼性および低コスト化を
図ることができる。As described above, according to the present invention, by arranging various sensor amplifiers in the pump body, it is possible to shorten the weak signal transmission path from various sensors to the amplifiers. The reliability and cost reduction can be achieved.
【図1】 この発明の第1の実施形態におけるターボ分
子ポンプ全体の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a turbo molecular pump according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 この発明の第2の実施形態におけるターボ分
子ポンプ全体の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a turbo molecular pump according to a second embodiment of the present invention.
【図3】 この発明の第3の実施形態におけるターボ分
子ポンプ全体の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration of a turbo molecular pump according to a third embodiment of the present invention.
【図4】 この発明の第4の実施形態におけるターボ分
子ポンプ全体の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an overall configuration of a turbo molecular pump according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】 回転検出センサにホールICを採用した回転
検出に関する全体構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an overall configuration relating to rotation detection in which a Hall IC is used as a rotation detection sensor.
【図6】 回転検出に関する信号を示した波形図であ
る。FIG. 6 is a waveform diagram showing signals related to rotation detection.
【図7】 この発明の第5の実施形態におけるターボ分
子ポンプ全体の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration of a turbo molecular pump according to a fifth embodiment of the present invention.
【図8】 従来のターボ分子ポンプのポンプ本体に関す
る説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram related to a pump body of a conventional turbo molecular pump.
【図9】 従来のターボ分子ポンプ全体構成に関する説
明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram related to the overall configuration of a conventional turbo molecular pump.
3 回転軸、4 モータ、5,6,7 電磁石、8,
9,10 位置検出センサ、13 ヒータ、14 温度
センサ、20 ポンプ本体、21 ポンプコントロー
ラ、25 回転検出センサ、28 磁気軸受コントロー
ラ、29 モータコントローラ、30 回転検出センサ
アンプ、31 位置検出センサアンプ、32ヒータコン
トローラ、33 スイッチ、34 通信ユニット、35
温度センサアンプ、40 永久磁石、41 ホールI
C、43 コンパレータ、50 ケーブル。3 rotary shafts, 4 motors, 5, 6, 7 electromagnets, 8,
9, 10 Position detection sensor, 13 Heater, 14 Temperature sensor, 20 Pump body, 21 Pump controller, 25 Rotation detection sensor, 28 Magnetic bearing controller, 29 Motor controller, 30 Rotation detection sensor amplifier, 31 Position detection sensor amplifier, 32 heater Controller, 33 switch, 34 communication unit, 35
Temperature sensor amplifier, 40 permanent magnets, 41 Hall I
C, 43 comparator, 50 cable.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F04D 29/58 F04D 29/58 L Fターム(参考) 3H021 AA02 AA08 BA01 BA11 BA18 BA20 BA30 CA06 CA07 DA00 EA05 EA07 3H022 AA01 BA07 CA48 CA50 DA01 DA09 DA12 3H031 DA02 EA09 EA11 EA12 EA13 EA14 EA15 FA41 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) F04D 29/58 F04D 29/58 LF Term (Reference) 3H021 AA02 AA08 BA01 BA11 BA18 BA20 BA30 CA06 CA07 DA00 EA05 EA07 3H022 AA01 BA07 CA48 CA50 DA01 DA09 DA12 3H031 DA02 EA09 EA11 EA12 EA13 EA14 EA15 FA41
Claims (7)
本体と、前記ポンプ本体を制御するポンプコントローラ
とがケーブルによって接続され、該ポンプ本体をヒータ
によって温度調節するターボ分子ポンプ装置において、 前記ポンプ本体内部に配置される温度センサおよび該温
度センサの出力を増幅するアンプを備えたことを特徴と
する、ターボ分子ポンプシステム。1. A turbo-molecular pump device in which a pump main body having a rotary shaft rotating by magnetic bearings and a pump main body for controlling the pump main body are connected by a cable, and the temperature of the pump main body is adjusted by a heater. A turbo molecular pump system comprising a temperature sensor arranged inside the main body and an amplifier for amplifying an output of the temperature sensor.
記ヒータへの電力を制御するスイッチと、 前記スイッチを制御するヒータコントローラとを備えた
ことを特徴とする、請求項1に記載のターボ分子ポンプ
システム。2. The turbo molecule according to claim 1, further comprising a switch built in the pump main body, the switch controlling electric power to the heater, and a heater controller controlling the switch. Pump system.
体に内蔵され、 前記ポンプ本体の外部からの指令によって前記ヒータに
よる加熱を制御することを特徴とする、請求項2に記載
のターボ分子ポンプシステム。3. The turbo-molecular pump system according to claim 2, wherein the heater controller is built in the pump body and controls heating by the heater according to a command from the outside of the pump body.
は、デジタル信号であることを特徴とする、請求項1な
いし3のいずれかに記載のターボ分子ポンプシステム。4. The turbo-molecular pump system according to claim 1, wherein the output from the amplifier for the temperature sensor is a digital signal.
ラとの間を接続するケーブルと、前記モータおよび前記
ヒータの電力供給用に使用するケーブルとを他のケーブ
ルと分離して設けることを特徴とする、請求項1ないし
4のいずれかに記載のターボ分子ポンプシステム。5. A cable connecting between the pump main body and the pump controller and a cable used for supplying electric power to the motor and the heater are provided separately from other cables. The turbo molecular pump system according to any one of claims 1 to 4.
本体と、前記ポンプ本体を制御するポンプコントローラ
とがケーブルによって接続され、前記ポンプ本体内に前
記回転軸の回転数を測定する回転検出センサを有するタ
ーボ分子ポンプ装置において、 前記ポンプ本体に内蔵され、前記回転センサの出力を増
幅する回転センサアンプを備えたことを特徴とする、タ
ーボ分子ポンプシステム。6. A rotation detecting sensor for measuring the number of rotations of the rotary shaft in the pump main body, wherein a pump main body whose rotary shaft rotates with magnetic bearings and a pump controller for controlling the pump main body are connected by a cable. A turbo molecular pump system having a rotation sensor amplifier built in the pump body for amplifying an output of the rotation sensor.
前記回転軸の位置を検出する位置検出センサおよび前記
位置検出センサの出力を増幅する位置検出センサアンプ
を含むことを特徴とする、請求項1ないし6のいずれか
に記載のターボ分子ポンプシステム。7. Further disposed within the pump body,
The turbo molecular pump system according to any one of claims 1 to 6, further comprising a position detection sensor that detects a position of the rotation shaft and a position detection sensor amplifier that amplifies an output of the position detection sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002101549A JP2003293981A (en) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | Turbo molecular pump system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007508492A (en) * | 2003-10-16 | 2007-04-05 | ソシエテ・ドゥ・メカニーク・マグネティーク | Turbo molecular vacuum pump |
-
2002
- 2002-04-03 JP JP2002101549A patent/JP2003293981A/en active Pending
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